導(dǎo)語：如何才能寫好一篇機(jī)械一體化論文，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

機(jī)電一體化技術(shù)科學(xué)技術(shù)是現(xiàn)代工作不斷發(fā)展的一種新興產(chǎn)物，它是計算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)、信息技術(shù)、機(jī)械技術(shù)、自動化技術(shù)以及傳感技術(shù)等數(shù)種不同科學(xué)技術(shù)的有效融合，是保證現(xiàn)代工業(yè)持續(xù)發(fā)展的重要推動力。當(dāng)前，在基于機(jī)電一體化技術(shù)之上而研發(fā)構(gòu)建而成的機(jī)電一體化系統(tǒng)，就是在機(jī)電一體化原理的指導(dǎo)下，將不同的機(jī)械和電子設(shè)備有效的組合在一起，形成一個由電子控制機(jī)械，實現(xiàn)自動化和智能化運行的電子機(jī)械系統(tǒng)。而且，這種系統(tǒng)目前已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用在煤礦企業(yè)的機(jī)械中，實現(xiàn)了煤礦企業(yè)采煤、轉(zhuǎn)載以及運輸作業(yè)工作效率的綜合提高，為提升煤礦企業(yè)生產(chǎn)效率，推動煤礦企業(yè)更好更快發(fā)展做出了極大貢獻(xiàn)。

二、煤礦機(jī)械中機(jī)電一體化的特點

1、實現(xiàn)機(jī)械生產(chǎn)的自動化和智能化在煤礦機(jī)械中應(yīng)用機(jī)電一體化可以實現(xiàn)煤礦機(jī)械生產(chǎn)的自動化和智能化，全面提高煤礦機(jī)械的運行效率，提高煤礦企業(yè)的生產(chǎn)效率。首先，應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)可以實現(xiàn)煤礦機(jī)械運行狀態(tài)監(jiān)控的智能化。比如，在機(jī)械運行過程中，系統(tǒng)可以對電動機(jī)和傳動系統(tǒng)等的運行狀態(tài)進(jìn)行智能監(jiān)控，一旦發(fā)生運行故障，系統(tǒng)能夠在第一時間發(fā)現(xiàn)并快速確定故障發(fā)生位置，發(fā)出警示提示工作人員。其次，應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)可以實現(xiàn)機(jī)械運行自動化，提升煤礦企業(yè)生產(chǎn)效率。比如，應(yīng)用機(jī)電一體化對采煤機(jī)進(jìn)行控制，就可以實現(xiàn)采煤機(jī)的自動運行，提升采煤機(jī)的采煤速度，提升企業(yè)生產(chǎn)效率。

2、降低管理成本，減輕工作人員的工作負(fù)擔(dān)在煤礦機(jī)械中應(yīng)用機(jī)電一體化可以實現(xiàn)機(jī)械運行的自動化和智能化，如此一來，煤礦企業(yè)就可以大大縮減機(jī)械運行管理工作人員，降低煤礦企業(yè)機(jī)械管理成本。除此之外，可以大大降低工作人員的工作負(fù)擔(dān)，在機(jī)械運行管理工作中，管理人員不必再親力親為，每樣工作都需要親自進(jìn)行管理方能夠解決問題，保證工作效率，工作人員可以直接通過計算機(jī)控制程序?qū)崿F(xiàn)機(jī)械管理的遠(yuǎn)程控制，甚至是無人智能化控制。并且，應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)實現(xiàn)機(jī)械運行的自動化和智能化，還能夠減少工作人員操作失誤的出現(xiàn)，在傳統(tǒng)的機(jī)械管理工作中，一旦管理人員經(jīng)驗不足或者是專業(yè)技術(shù)水平有限，在管理工作中就經(jīng)常會出現(xiàn)工作失誤甚至是工作錯誤問題，保證不了煤礦企業(yè)機(jī)械的正常運行，影響煤礦企業(yè)生產(chǎn)效率。而應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，則可以有效避免該問題的出現(xiàn)。

三、煤礦機(jī)械中的機(jī)電一體化分析

1、提高安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)的工作效率安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)是煤礦企業(yè)生產(chǎn)工作體系組成中最重要的一個王淑文通化礦業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司134300環(huán)節(jié)。在煤礦企業(yè)的生產(chǎn)過程中，安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)能否穩(wěn)定、高效運行不僅關(guān)系到企業(yè)生效效率的高低，還直接關(guān)系到包括企業(yè)機(jī)械運行安全以及工人施工安全等在內(nèi)的企業(yè)生產(chǎn)的安全性。因此，在煤礦企業(yè)生產(chǎn)過程中，一定要對安全監(jiān)控系統(tǒng)的運行狀態(tài)引起足夠重視，提升安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)的工作效率，保證煤礦企業(yè)生產(chǎn)的安全性。我國在煤礦企業(yè)安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)中應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展時間比較短，所以技術(shù)上還存在一定缺陷。目前，機(jī)電一體化在安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)中的主要應(yīng)用表現(xiàn)在與X190系統(tǒng)的運用，該系統(tǒng)能夠有效提升安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)的智能水平，保證安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)能夠長期穩(wěn)定、高效運行，進(jìn)而提升煤礦企業(yè)的生產(chǎn)效率。

2、提高采煤機(jī)的工作效率煤礦企業(yè)的生產(chǎn)主要靠采煤機(jī)來實現(xiàn)，因此，提高采煤機(jī)的工作效率對提升煤礦企業(yè)的生產(chǎn)效率具有極為重要的推動作用。當(dāng)在煤礦機(jī)械中應(yīng)用機(jī)電一體化的理論被提出來之后，首先研究的對象就是在采煤機(jī)中應(yīng)用，所以相對于其他煤礦機(jī)械中機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用而言，采煤機(jī)中機(jī)電一體化應(yīng)用技術(shù)發(fā)展的是最為完善的。機(jī)電一體化技術(shù)在采煤機(jī)中應(yīng)用的最大體現(xiàn)就在于電牽引采煤機(jī)的研制。相對于傳統(tǒng)采煤機(jī)而言，電牽引采煤機(jī)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)采煤機(jī)的自動化和半智能化，還能夠提供更加強大的牽引力，保證采煤機(jī)能夠在各種復(fù)雜煤層中進(jìn)行采煤工作。并且，電牽引采煤機(jī)運行的穩(wěn)定性也比傳統(tǒng)采煤機(jī)穩(wěn)定性強，耐磨損度高，還具有自動檢測功能，可以通過定期自動檢測對采煤機(jī)的狀態(tài)進(jìn)行檢測，一旦發(fā)現(xiàn)故障，可以發(fā)出警報并準(zhǔn)確指出故障位置，提示工作人員及時進(jìn)行維修。

3、提高煤礦企業(yè)煤炭裝載運輸工作效率想要綜合提高煤礦企業(yè)生產(chǎn)效率，除了要提升煤礦企業(yè)采煤作業(yè)的工作效率，還需要提升煤礦企業(yè)采煤工作完成后，煤礦裝載運輸作業(yè)的工作效率，可以說，生產(chǎn)、裝載運輸作業(yè)，就是整個煤礦企業(yè)生產(chǎn)工作中最重要的組成部分。而在裝載工作中應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，就可以實現(xiàn)裝載運輸工作的自動化和智能化，解放人類勞動力，提升科學(xué)發(fā)展力，進(jìn)而提高裝載運輸工作效率。

四、結(jié)束語

篇2

1）提高性能。機(jī)電一體化產(chǎn)品在使用過程中通過控制技術(shù)和數(shù)字顯示在控制平面，再通過按鈕完成相應(yīng)操作，在操作過程中適當(dāng)?shù)暮喕瞬僮鞯膹?fù)雜度，使操作變得更加便捷。在機(jī)電一體化的現(xiàn)實過程中通過電子實現(xiàn)智能化指揮。2）方便對機(jī)械調(diào)式和養(yǎng)護(hù)。利用機(jī)電一體化技術(shù)科以對機(jī)械工程實現(xiàn)合理控制，在不對配件進(jìn)行修改的前提下，只要輸入相應(yīng)的程序，就可以依據(jù)工程特點做出合理的調(diào)整和變化。針對原有的儲備功能提前安裝多種體系，滿足機(jī)械產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中的需求，從而實現(xiàn)自動化操作，提高機(jī)械生產(chǎn)效率。同時在對機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用上可以對自動報警系統(tǒng)進(jìn)行合理應(yīng)用，自動監(jiān)測出工程機(jī)械中出現(xiàn)的故障，并利用科學(xué)的措施對故障進(jìn)行合理的處理，保證了機(jī)電一體化設(shè)備在運行過程中變得更加合理[3]。3）提高設(shè)備安全性。機(jī)電一體化產(chǎn)品集修復(fù)、監(jiān)控、報警等功能與一體，與傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)備相比，機(jī)電一體化設(shè)備獲得了明顯提升，這使得機(jī)電一體化設(shè)備如果在應(yīng)用過程中出現(xiàn)故障，可以自己對自身中存在的故障進(jìn)行修復(fù)，這在一定程度上提高了設(shè)備安全性。4）增加了使用范圍。傳統(tǒng)機(jī)械產(chǎn)品過于單一，而機(jī)電一體化產(chǎn)品則改變了這一現(xiàn)況。機(jī)械一體化產(chǎn)品使成長技術(shù)變得更加多樣，從而增加了工程機(jī)械設(shè)備的使用范圍，機(jī)械設(shè)備使用范圍的增加對我國機(jī)械工程的發(fā)展有著不可估量的作用。

2機(jī)電一體化在機(jī)械制造業(yè)中的應(yīng)用措施

1）監(jiān)控系統(tǒng)。在工程機(jī)械中對機(jī)械一體化技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，可以安裝自動報警系統(tǒng)和故障診治系統(tǒng)，從而對工程機(jī)械中的液壓系統(tǒng)、傳統(tǒng)系統(tǒng)等裝置實施實時監(jiān)控。工程機(jī)械在工作過程中如果監(jiān)控系統(tǒng)出現(xiàn)了異常狀況，系統(tǒng)將會自動尋找發(fā)生故障的設(shè)備，并對故障地點進(jìn)行確認(rèn)，同時會在第一時間內(nèi)發(fā)出警報，使工作人員意識到故障的發(fā)生?？梢姡跈C(jī)械制造中對機(jī)電一體化技術(shù)進(jìn)行利用不但可以提高工作效率，而且也使工作人員的工作環(huán)境得到了改善，有效的降低工程機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)損壞的可能，有效的縮短了維修時間，延長了機(jī)械壽命，從而提高了機(jī)械在生產(chǎn)過程中的經(jīng)濟(jì)效益。2）控制柴機(jī)。通過機(jī)電一體化設(shè)備可以控制油門系統(tǒng)，將升溫控制系統(tǒng)和電子調(diào)速器安裝在柴油機(jī)上，可以有效提高在柴油機(jī)控制上的便捷性，從而提高工程機(jī)械的經(jīng)濟(jì)效益、安全性。3）降低能耗，提高生產(chǎn)率。傳統(tǒng)的工程機(jī)械不僅耗能高，而且生產(chǎn)率低。在對機(jī)電一體化技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用后，耗能高，生產(chǎn)率低等現(xiàn)象得到了巨大改觀。例如，例如在傳統(tǒng)工程機(jī)械中液壓機(jī)在能量上的利用率不足30%，而且生產(chǎn)率很低，而將機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用的機(jī)械制造行業(yè)中后，在液壓挖掘機(jī)中安裝電子監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)安裝后，通過測試可以發(fā)現(xiàn)，設(shè)備在能源消耗上變得更少，同時生產(chǎn)率也獲得了有效的提高，也可將電子調(diào)速器安裝在柴油機(jī)上，柴油機(jī)則可通過自己工作的實際情況對工作模式進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，從而對柴油機(jī)在能源上的消耗進(jìn)行合理控制，提高采油機(jī)的工作效率。4）機(jī)電一體化應(yīng)用中的基礎(chǔ)技術(shù)。機(jī)電一體化應(yīng)用中涉及到許多基礎(chǔ)技術(shù)，這里面對以下三點基礎(chǔ)技術(shù)進(jìn)行重點介紹：①計算機(jī)集成制造，CIMS合理的將人、生產(chǎn)管理以及控制構(gòu)成一個統(tǒng)一的整體，實現(xiàn)在原料、設(shè)計、生產(chǎn)、出貨整個過程的全局控制。從目前情況來看機(jī)械制造已經(jīng)初步實現(xiàn)了全過程自動化，但“自動化孤島”管理很難適應(yīng)現(xiàn)在企業(yè)在實際生產(chǎn)中的需求，因此在日后的發(fā)展中，要逐漸實現(xiàn)資源共享，對生產(chǎn)過程要進(jìn)行統(tǒng)一管理，從而滿足生產(chǎn)需求。②現(xiàn)場總線，現(xiàn)場總線的主要作用就是對控制室內(nèi)中的設(shè)備、儀表之間的數(shù)字式之間的通信。傳統(tǒng)的信號傳輸技術(shù)已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代生產(chǎn)需要，因此應(yīng)當(dāng)利用現(xiàn)場總線技術(shù)對其進(jìn)行合理取代，能夠?qū)崿F(xiàn)對現(xiàn)場的儀表實現(xiàn)同更高級的控制系統(tǒng)之間進(jìn)行雙向傳送。③交流傳動，在機(jī)械制造中傳動技術(shù)有著不可替代的作用，微電子技術(shù)以及電力電子技術(shù)的發(fā)展為交流調(diào)速技術(shù)發(fā)展提供了有力的支持，因為交流傳動技術(shù)與直流傳動相比有著許多優(yōu)點，因此隨著技術(shù)的日益成熟、時間的推移，直流傳統(tǒng)將會被交流傳統(tǒng)所取代。數(shù)字技術(shù)的發(fā)展為矢量控制技術(shù)的實現(xiàn)提供了有力的支持。與此同時，直流調(diào)速水平也正逐漸的被交流調(diào)速超越。

3機(jī)電一體化技術(shù)未來發(fā)展趨勢

1）數(shù)字化。機(jī)械制造業(yè)微控制器的發(fā)展為機(jī)電產(chǎn)品向數(shù)字化發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)，而計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展則為機(jī)電一體化向數(shù)字化發(fā)展鋪平了道路，機(jī)電一體化軟件產(chǎn)品在實現(xiàn)數(shù)字化必須要具有可靠性、易操作、自我診斷等多方面的優(yōu)秀能力。數(shù)字化操作將會機(jī)電設(shè)備顯示遠(yuǎn)程操作及診斷和修復(fù)。2）網(wǎng)絡(luò)化。局域網(wǎng)技術(shù)和現(xiàn)場總線技術(shù)使家用電器網(wǎng)絡(luò)化變成為了可能，在家庭中可以利用網(wǎng)將所有的用電器都集中在一起，從而體驗高技術(shù)帶來的好處。由此可見，機(jī)電一體化產(chǎn)品應(yīng)該朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。3）智能化。實際生產(chǎn)中使用的機(jī)電產(chǎn)品要想在使用中發(fā)揮出本身的優(yōu)勢就必須要具有思考能力，能夠?qū)Τ霈F(xiàn)的問題進(jìn)行推理判斷，并且可以依據(jù)推理從而做出準(zhǔn)確決策。例如，在CNC數(shù)控機(jī)床上加入人機(jī)對話等。同時隨著神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、小波理論技術(shù)的發(fā)展也為機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展提供了一片新的天地。

4結(jié)束語

篇3

摘　要：本文結(jié)合筆者多年實踐工作經(jīng)驗，針對化工管路當(dāng)中的絕熱工程設(shè)計做出全面的闡述以及具體詳細(xì)的相關(guān)計算方法和步奏，在具體的物品材料選擇時，例如管道以及設(shè)備保溫和其他相關(guān)設(shè)備等，在選取的時候不僅需要注意實用性以及是否能夠節(jié)能，而且對于同時所使用的材料的經(jīng)濟(jì)性，也應(yīng)當(dāng)進(jìn)行全面認(rèn)真的比較，從而更加有效的來選擇所適用的材料設(shè)備，以期能夠在后期的具體實踐設(shè)計當(dāng)中有著借鑒作用，望與大家共同探討分析。

關(guān)鍵詞：化工管路；絕熱設(shè)計；問題；研究探討

當(dāng)今社會所有的化工企業(yè)在具體的生產(chǎn)過程當(dāng)中，為了能夠使得在生產(chǎn)當(dāng)中所利用到的所有設(shè)備以及管道材料，能夠有效的防止向周圍的環(huán)境散發(fā)或者熱量，從而在工程當(dāng)中進(jìn)行的整體絕熱工程。在社會當(dāng)中生存發(fā)展的化工企業(yè)以及石油和冶金部門，包括包括建材等諸多部門的設(shè)備和管道，都有所利用到絕熱工程進(jìn)行有效的隔熱處理，然而這項具體工程在當(dāng)今諸多相關(guān)企業(yè)中，不管是在生產(chǎn)當(dāng)中還是在建設(shè)的整體過程當(dāng)中已然成為了一項必不可少的重要工程。在化工企業(yè)的具體生產(chǎn)過程中，由于在具體的處理過程當(dāng)中所涉及到的物品材料，絕大部分都不是常溫的存在，然而物品材料不管是在運輸方面還是在儲存方面都是需要確保其整體具有一定的具體溫度。所以，在具體的工程當(dāng)中材料管道以及相關(guān)設(shè)備的絕熱在化工廠當(dāng)中就顯得更加的常見。與此同時，在化工廠當(dāng)中所運用到的所有物品以及材料，在種類方面都是非常的多，而且復(fù)雜在具體的性能方面也顯得各異，那么在具體的運用中所需要的絕熱要求，也必然有著諸多方面的不同，這樣對于其本身所體現(xiàn)出來的特殊性質(zhì)就更加的明顯。

在管路絕熱工程設(shè)計當(dāng)中包含的管路以及設(shè)備的絕熱，筆者經(jīng)過分析認(rèn)為可以按照它們具體的用途，可以有效的具體分成三種主要類型，其一，保溫；其二，加熱保護(hù)；其三保冷。下文便是筆者對此工程設(shè)計是做出的詳細(xì)闡述。

一　絕熱工程設(shè)計中的有效方法

在化工設(shè)計當(dāng)中，絕熱工程的有效設(shè)計在其中起著至關(guān)重要的之作用，其在整體系統(tǒng)當(dāng)中主要涉及到保溫材料的選擇，而且針對保溫的厚度也有著確定作用。通常情況，如果我們只是單純的考慮到保溫的效果，那么在保溫的厚度方面則是材料的厚度越厚，那么它所體現(xiàn)出來的保溫效果就是越好，然而將保溫材料的厚度進(jìn)行了增加了，那么在投入的資金費用方面也就顯得有所增加。所以，針對化工設(shè)計中的絕熱工程設(shè)計我們需要進(jìn)行綜合考慮，在采取的有效方法上我們可以采用經(jīng)濟(jì)厚度法。但是在利用這種方法的時候其具體的計算又太過于復(fù)雜，針對部分參數(shù)在選取方面顯得不是十分方便，所以在具體的應(yīng)用當(dāng)中則又受到諸多限制。在具體的工程當(dāng)中，通常所使用到的方法都是采用經(jīng)驗法，可是在一些相對而言較為特殊的情況當(dāng)中，例如材料的管徑比較細(xì)小，還有絕熱材料的絕熱性能總體而言顯得比較不理想，那么此時就存在一種臨界厚度，在使用經(jīng)驗法的時候就顯得具有一些局限性。那么在具體的處理過程當(dāng)中，就需要進(jìn)行具體作業(yè)的工作人員對于經(jīng)驗法所求得的詳細(xì)結(jié)果，與具體的臨界厚度進(jìn)行一定性質(zhì)的比較，如果兩者之間的結(jié)果有著差異性，那么就需要工作人員或者設(shè)計者做出適當(dāng)有效的修正，從而能夠更好的做到理想當(dāng)中的絕熱效果。

二　絕熱厚度具體計算，有效保證絕熱效果

（1）絕熱工程設(shè)計中絕熱厚度具體計算

在實踐當(dāng)中絕熱工程的具體設(shè)計中，工作人員主要關(guān)心的是所使用的絕熱材料以及絕熱的厚度問題。然而在整體工程設(shè)計當(dāng)中。所使用的絕熱材料都是根據(jù)其介質(zhì)情況以及絕熱的類型和所需要材料的價格，甚至還有材料在本地所體現(xiàn)出來的供應(yīng)情況等諸多因素，需要相關(guān)負(fù)責(zé)人員進(jìn)行綜合的考慮進(jìn)而加以明確確定。那么一旦將所需要的材料進(jìn)行確定之后，就可以針對絕熱厚度進(jìn)行有效的計算分析，由于所使用的設(shè)備可以當(dāng)作較大直徑的管道處理。所以，在下本的分析論證當(dāng)中，僅針對管道的絕熱方面做出考慮進(jìn)而做出相關(guān)計算。管路和周圍具體環(huán)境的傳熱過成，其中包括絕熱材料的傳導(dǎo)傳熱以及材料的外表面輻射傳熱和外表面與周邊附著的空氣所形成的對流熱，通常所使用的管材普遍都是金屬材料，那么金屬管材所體現(xiàn)出來的熱阻就相對非常小，可以將其熱阻進(jìn)行忽略不計入計算公式當(dāng)中。以下便是筆者針對絕熱材料的傳導(dǎo)傳熱速率的計算方程：

q1=2πλ（tf - to）/ ln（D1 / D0）?? （1）

外表面散熱速率方程：

q2=a1πD1（tf - ta）????????（2）

穩(wěn)定傳熱過程q1=q2=q，q即為單位管長熱損失。

上二式中，t所代表的數(shù)值分別都是為介質(zhì)、絕熱層外表面、環(huán)境的溫度，π為絕熱材料導(dǎo)熱系數(shù)，D0管道外徑，D1為絕熱層外徑，a1為絕熱層外表面與周圍空氣之間的總給熱系數(shù)。

當(dāng)絕熱材料被選定時，π已知，上述方程組共包含7個變量，在絕熱層厚度的設(shè)計計算中，一般給定的已知條件為：tf、t0、a1、D0，有三個未知量：q、D1、t0，而獨立方程只有兩個，屬于無定解，必需再補充一個條件時才能滿足方程求解的需要。對上述命題可指定外表溫度ta，可對應(yīng)求出D1及q，如防燙要求時取ta＝60°C。

對于保溫要求的計算一般有經(jīng)驗法、經(jīng)濟(jì)厚度法。經(jīng)驗法先選用絕熱層表面溫度，一般情況：tf -to =15℃～20℃【1】

由式（1）、（2）可得：

可用查圖法【1】或試差法求得D1，保溫厚度為：δ=D1-D0/2

濟(jì)厚度指管道保溫后，年熱損失值與保溫工程投資費的年分?jǐn)偮手蜑樽钚r的保溫厚度。如外徑≤1m時，可由下式計算【2】。

篇4

光機(jī)電一體化系統(tǒng)主要由動力、機(jī)構(gòu)、執(zhí)行器、計算機(jī)和傳感器五個部分組成，相互構(gòu)成一個功能完善的柔性自動化系統(tǒng)。其中計算機(jī)軟硬件和傳感器是光機(jī)電一體化技術(shù)的重要組成要素。與傳統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品比較，光機(jī)電一體化產(chǎn)品具有以下技術(shù)特征。

1.1體積小，重量輕，適應(yīng)性強，操作更方便

光機(jī)電一體化技術(shù)使得操作人員擺脫了以往必須按規(guī)定操作程序或節(jié)后頻繁緊張地進(jìn)行單調(diào)重復(fù)操作的工作方式，可以靈活方便地按需控制和改變生產(chǎn)操作程序，任何一臺光機(jī)電一體化裝置的動作，可由預(yù)設(shè)的程序一步一步控制實現(xiàn)，甚至實現(xiàn)操作全自動化和智能化。

1.2功能增加，精度大幅提高

光機(jī)電一體化系統(tǒng)包括以激光、電腦等現(xiàn)代技術(shù)集成開發(fā)的自動化、智能化機(jī)構(gòu)設(shè)備、儀器儀表和元器件。電子技術(shù)的采用使得包饋控制水平提高，運算速度加快，通過電子自動控制系統(tǒng)可精確按預(yù)設(shè)動作，其自行診斷、校正、補償功能可減少誤差，達(dá)到靠單純機(jī)械方式所不能實現(xiàn)的工作精度。同時，由于機(jī)械傳動部件減少，機(jī)械磨損及配合間隙等引起的誤差也大大減小。

1.3部分硬件實現(xiàn)軟件化，智能化程度提高

傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)備一般不具有自維修或自診斷功能。光機(jī)電一體化技術(shù)使得電子裝置能按照人的意圖進(jìn)行自動控制、自動檢測、信息采集及處理、調(diào)節(jié)、修正、補償、自診斷、自動保護(hù)直至自動記錄、顯示、打印工作結(jié)果。通過改變程序，指令等軟件內(nèi)容而無需改動硬件部分就可變換產(chǎn)品的功能，使機(jī)械控制功能內(nèi)容的確定和變化趨勢向"軟件化"和"智能化"。

1.4產(chǎn)品可靠性得到提高，使用壽命增長

傳統(tǒng)的機(jī)械裝置的運動部分，一般都伴隨著磨損及運動部件配合間隙所引起的動作誤差，導(dǎo)致可動摩擦、撞擊、振動等加重，嚴(yán)格影響裝置壽命、穩(wěn)定性和可靠性。而光機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用，使裝置的可動部件減少，磨損也大為減少，像集成化接近開關(guān)甚至無可動部件、無機(jī)械磨損。因此，裝置的壽命提高，故障率降低，從而提高了產(chǎn)品的可靠性和穩(wěn)定性。

1.5融合了多種學(xué)科新技術(shù)，衍生出許多功能更強、性能更好的新產(chǎn)品

光機(jī)電一體化產(chǎn)品的研究開發(fā)涉及到許多學(xué)科和專業(yè)知識，包括數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、聲學(xué)、機(jī)械工程學(xué)、電力電子學(xué)、電工學(xué)、系統(tǒng)工程學(xué)、光學(xué)、控制論、信息論和計算機(jī)科學(xué)等。例如人們很熟悉的靜電復(fù)印機(jī)、彩色印像機(jī)等，就是一種由機(jī)、電、光、磁、化學(xué)等多種學(xué)科和技術(shù)復(fù)合創(chuàng)新的新型產(chǎn)品。光機(jī)電一體化技術(shù)將光電子技術(shù)、傳感器技術(shù)、控制技術(shù)與機(jī)械技術(shù)各自的優(yōu)勢結(jié)合起來，衍生出許多功能更強、性能更好的新一代技術(shù)裝備。

1.6產(chǎn)品系統(tǒng)性增強，各部分系統(tǒng)間協(xié)調(diào)性要求提高

光機(jī)電一體化是一門學(xué)科的邊緣科學(xué)技術(shù)，多種技術(shù)的綜合及多個部分的組合，使得光機(jī)電一體化技術(shù)及產(chǎn)品更具有系統(tǒng)性、完整性和科學(xué)性。其各個組成部分在綜合成一個完整的系統(tǒng)中相互配合有嚴(yán)格的要求，這就要求各種技術(shù)揚長避短，提高系統(tǒng)協(xié)調(diào)性。

2.研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢

2.1研究現(xiàn)狀

自從我國實行改革開放以來，科技領(lǐng)域急起直追，我國的光機(jī)電一體化技術(shù)已取得明顯的成效，數(shù)控產(chǎn)品有了很大的提高，尤其是經(jīng)濟(jì)型靈敏數(shù)控裝置發(fā)展很快，是我國特有的經(jīng)濟(jì)實用產(chǎn)品，不但適用國內(nèi)市場的需要，部分產(chǎn)品還隨主機(jī)配套出口。國內(nèi)的機(jī)械產(chǎn)品采用可編程控制器（PC）和微電子技術(shù)控制設(shè)備也越來越多，覆蓋面也日益擴(kuò)大，從紡織機(jī)械、軸承加工設(shè)備、機(jī)床、注塑機(jī)到橡膠輪胎成型機(jī)、重型機(jī)械、輕工業(yè)機(jī)械都是如此，我國自行研制和生產(chǎn)的光機(jī)電設(shè)備，在質(zhì)量上也有重大突破，為今后的推廣應(yīng)用打下了良好的基礎(chǔ)。

2.2發(fā)展趨勢

光機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)滲透到各個學(xué)科、領(lǐng)域，成為一種新興的學(xué)科，并逐漸成為一種產(chǎn)業(yè)，而這些產(chǎn)業(yè)作為新的經(jīng)濟(jì)增長點越來越受到高度重視。

從世界科學(xué)技術(shù)的發(fā)展情況來看，光機(jī)電一體化技術(shù)的未來技術(shù)熱點主要包括：

（1）激光技術(shù)

1）高單色性，利用激光高單色性作精密測量時，可極大地提高測量精度和量程。

2）高方向性，因具有很遠(yuǎn)距離傳輸光能和傳輸控制指令的能力，從而可以進(jìn)行遠(yuǎn)距離激光通信、激光測距、激光雷達(dá)、激光導(dǎo)航以及遙控。

3）高亮度性，利用激光的高亮度特性，中等亮度激光束在焦點附近可產(chǎn)生幾千到幾萬度的高溫，可使照射點物體熔化或汽化，對各種各樣材料和產(chǎn)品進(jìn)行特種加工。

4）相干性，由于激光速頻率單一、相位方向相同。適用于激光通信、全息照相、激光印刷以及光學(xué)計算機(jī)的研制，而在實際運用中也會通過一些激光技術(shù)改變激光輻射的特性，應(yīng)用范圍更廣。

（2）傳感檢測技術(shù)

1）激光準(zhǔn)直，能夠測量平直度、平面度、平行度、垂直度，也可以做三維空間的基準(zhǔn)測量。

2）激光測距，其探測距離遠(yuǎn)，測距精度高，抗干擾性強，體積小，重量輕，但受天然影響大。

3）光纖探測器，在目標(biāo)很小，間隔受限或危險的環(huán)境中，最常選用的是光纖探測器。

其他還有激光打孔、刻槽=標(biāo)記、光化學(xué)沉積等加工技術(shù)。

（3）激光快速成型技術(shù)

激光快速成型是利用計算機(jī)將復(fù)雜的三維物體轉(zhuǎn)化為二維層，將熱塑性塑料粉末或膠粘襯底片材紙張燒結(jié)，由點、線構(gòu)造零件的面（層），然后逐層成型。激光快速成型技術(shù)可使新產(chǎn)品及早投放市場，極大地提高了汽車生產(chǎn)企業(yè)對市場的適應(yīng)能力和產(chǎn)品的競爭能力。

（4）光能驅(qū)動技術(shù)

利用光致變形材料可制作光致動器和光機(jī)器人?，F(xiàn)已研制成功一種光致動器，其工作原理是將光照在形狀記憶合金上，反復(fù)地通、斷使材料伸縮，再利用感溫磁性體的溫度特性，將材料末端吸附在襯底上。利用材料本身的伸縮和端部的吸附特性，加上光的通斷便能實現(xiàn)所要求的動作。實驗驗證，該致動器能可在頂面步行。這種狀態(tài)目標(biāo)處于初級階段，如果能發(fā)現(xiàn)具有優(yōu)異光作用特性的動態(tài)物質(zhì)，則可使光能驅(qū)動技術(shù)廣泛應(yīng)用。

3.結(jié)語

技術(shù)上的改革和與之相配套的技術(shù)支持是創(chuàng)新技術(shù)的基礎(chǔ)。開發(fā)光機(jī)電一體化產(chǎn)品有不同的層次和靈活的自由度。在機(jī)械技術(shù)中恰當(dāng)?shù)匾腚娮蛹夹g(shù)，產(chǎn)品的面貌和行業(yè)的面貌就可以迅速發(fā)生巨大變化。產(chǎn)品一旦實現(xiàn)光機(jī)電一體化，便具有很高的功能水平和附加價值，將給開發(fā)生產(chǎn)者和用戶帶來巨大的社會經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

[1]劉志，朱文堅.光機(jī)電一體化技術(shù)，現(xiàn)代制造工程，2001（12）

[2]梁進(jìn)秋.微光機(jī)電系統(tǒng)國內(nèi)外研究進(jìn)展.光機(jī)電信息，2000（8）

[3]宋云奪編譯.光機(jī)電一體化業(yè)的未來.光機(jī)電信息，2003（12）

[4]左鐵釧、施定源、陳鎧.激光加工技術(shù)的優(yōu)勢及在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用.激光雜志，1999（4）

[5]王家淳.激光焊接技術(shù)的發(fā)展與展望.激光技術(shù)，2001（2）

篇5

關(guān)鍵詞：機(jī)械加工；機(jī)床；機(jī)電一體化

機(jī)電一體化又稱機(jī)械電子學(xué)，其主要是指利用計算機(jī)技術(shù)，信息技術(shù)，機(jī)械技術(shù)，電子技術(shù)，控制技術(shù)和光學(xué)技術(shù)實現(xiàn)智能化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化、微型化和系統(tǒng)化加工。機(jī)電一體化實現(xiàn)了加工技術(shù)、加工質(zhì)量和加工精度的優(yōu)化，對制造行業(yè)具有重大的貢獻(xiàn)，也是我國經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的主要技術(shù)支持之一。近幾年隨著機(jī)電一體化的逐漸發(fā)展，對傳統(tǒng)機(jī)械加工機(jī)床的改造工作正在逐漸推廣和普及。為進(jìn)一步提升傳統(tǒng)機(jī)械加工機(jī)床機(jī)電一體化改造效率和質(zhì)量，對其實施改造分析具有重要的意義和價值。

1機(jī)電一體化改造優(yōu)勢

隨著機(jī)電一體化的逐漸推廣和普及，人們對傳統(tǒng)機(jī)械加工機(jī)床機(jī)電一體化的改造出現(xiàn)了不同的聲音，其中有支持也有反對的[1]。就該種現(xiàn)象及機(jī)電一體化改造進(jìn)行優(yōu)勢分析發(fā)現(xiàn)其具有以下幾種優(yōu)勢。第一，智能化優(yōu)勢。對傳統(tǒng)機(jī)械加工機(jī)床實施機(jī)電一體化改造的過程中會利用計算機(jī)控制軟件，實現(xiàn)軟件更新，在保障機(jī)電系統(tǒng)的基礎(chǔ)上實現(xiàn)智能化操作。在改造的過程中利用智能化軟件實現(xiàn)人操作和組合，具有自行判斷、自行篩選等基本邏輯功能，從而實現(xiàn)人類自動控制危險因素的實際操作。因此，對傳統(tǒng)機(jī)械加工機(jī)床實施機(jī)電一體化具有優(yōu)化其智能化的作用。第二，個性化優(yōu)勢。機(jī)電一體化智能化優(yōu)勢是傳統(tǒng)機(jī)械加工基礎(chǔ)改造的必然趨勢[2]。近幾年隨著社會經(jīng)濟(jì)體制和經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的逐漸轉(zhuǎn)變，企業(yè)和人們對事物個性化的需求逐漸增加，進(jìn)一步提升了對機(jī)械加工的個性化需求。而機(jī)電一體化改造能夠?qū)崿F(xiàn)結(jié)合實際發(fā)展需求，滿足消費者個性化加工。在產(chǎn)品生產(chǎn)的過程中其微控系統(tǒng)根據(jù)市場調(diào)研需求自主的對產(chǎn)品實施升級方案制定，以滿足智能個性化產(chǎn)品優(yōu)勢。第三，高速化優(yōu)勢。機(jī)電一體化改造的過程中對機(jī)床的運轉(zhuǎn)速度改造是其中關(guān)鍵的一環(huán)。利用微控系統(tǒng)實現(xiàn)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速的提升，可以在傳統(tǒng)機(jī)械加工機(jī)床轉(zhuǎn)速的基礎(chǔ)上提高2倍左右，明前的加快了加工的速度，為整個機(jī)床加工生產(chǎn)效益的優(yōu)化奠定了基礎(chǔ)[3]。此外，隨著納米技術(shù)的逐漸應(yīng)用，納米機(jī)床機(jī)電一體化改造更是實現(xiàn)了高效率、高精度的機(jī)械加工。因此，機(jī)電一體化改造具有其高速化發(fā)展優(yōu)勢。第四，綠色環(huán)保優(yōu)勢。機(jī)電一體化改造不僅能夠在技術(shù)、效率、性能等上實現(xiàn)傳統(tǒng)機(jī)械加工機(jī)床優(yōu)化，在其綠色環(huán)保上能夠降低材料和燃料的使用，從而利用高新技術(shù)手段降低對環(huán)境的污染。隨著綠色能源的創(chuàng)新和發(fā)展，以綠色能源為基礎(chǔ)的機(jī)電一體化機(jī)械加工機(jī)床必將成為機(jī)械加工機(jī)床改造優(yōu)化的主流趨勢。

2傳統(tǒng)機(jī)械加工機(jī)床機(jī)電一體化改造注意點

針對實踐工作中對傳統(tǒng)機(jī)械加工機(jī)床機(jī)電一體化改造的工作經(jīng)驗，結(jié)合理論知識和內(nèi)容，提出未來在傳統(tǒng)機(jī)械機(jī)電一體化改造的過程中需要從以下幾方面注意處理。第一，在改造穩(wěn)定性上。對傳統(tǒng)機(jī)械加工機(jī)床實施改造的過程中需要在現(xiàn)有機(jī)械設(shè)備的基礎(chǔ)上進(jìn)行改造。由于傳統(tǒng)的機(jī)械加工機(jī)床的加工一般采用的是焊接的方式，且材料的使用上一般是堅固的鑄造件。經(jīng)過改造之后需要將其改變?yōu)楦咝阅芎透呔_度的結(jié)構(gòu)。因此，在改造的過程中需要從其鑄造件的性能出發(fā)，注重改造的整體性，在不破壞設(shè)備本身結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，保障機(jī)械加工機(jī)床的整體穩(wěn)定性。第二，在設(shè)備為維修操作山。對傳統(tǒng)機(jī)械加工機(jī)床實施改造的過程中在其設(shè)備維修改造上為了進(jìn)一步實現(xiàn)機(jī)電一體化操作，也會對其維修性能實施改造，為改造后機(jī)電一體化機(jī)械加工機(jī)床的日常使用和維護(hù)提供保障。因此，在其維修改造的過程中必須對其維修周期和故障診斷性能實施計算機(jī)信息處理和邏輯程序編制，以保障設(shè)備維修操作的安全性和高效性[4]。第三，在技術(shù)運行改造上。在實施技術(shù)運行改造的過程中必須按照技術(shù)該噶發(fā)展方向速度對其進(jìn)行改造，采用循序漸進(jìn)的技術(shù)改造方案，從而保障實時提高設(shè)備自動化的效率和水平。在不斷提升傳統(tǒng)機(jī)械加工機(jī)床設(shè)備檔次的基礎(chǔ)上完成技術(shù)運行改造。尤其注意的是不能采用激進(jìn)的方式進(jìn)行技術(shù)運行改造，這樣容易形成技術(shù)壁壘和技術(shù)脫檔。第四，在工作效率和質(zhì)量改造上。針對傳統(tǒng)機(jī)械加工機(jī)床的工作效率和工作質(zhì)量改造是在設(shè)備技術(shù)改造的基礎(chǔ)上實現(xiàn)的。因此，在其改造的過程中需要從精度、專業(yè)、生產(chǎn)三方面完成整體工作效率和工作質(zhì)量改進(jìn)，這樣才能夠保障傳統(tǒng)機(jī)械加工機(jī)床在實現(xiàn)機(jī)電一體化的基礎(chǔ)上，充分的發(fā)揮機(jī)電一體化工作效率和工作質(zhì)量的提升。第五，在改造成本上。針對改造成本實施成本控制也是傳統(tǒng)機(jī)械加工機(jī)床機(jī)電一體化改造中需要注意的一點，可以采用分環(huán)節(jié)成本控制和材料成本控制的方式實現(xiàn)改造成本控制，在保障改造效率的前提下節(jié)約改造經(jīng)費，降低企業(yè)成本，從未有效的提高機(jī)電一體化機(jī)械加工機(jī)床的市場競爭力。

3總結(jié)

通過本文中對傳統(tǒng)機(jī)械加工機(jī)床機(jī)電一體化改造的優(yōu)勢分析們能夠看出，機(jī)械加工機(jī)電一體化是未來我國機(jī)械加工技術(shù)的發(fā)展的必然趨勢。未來我國在傳統(tǒng)機(jī)械加工機(jī)床機(jī)電一體化改造的過程中需要對其改造穩(wěn)定性、設(shè)備維修操作、技術(shù)運行、工作效率和質(zhì)量、改造成本等方面對其進(jìn)行優(yōu)化，從而實現(xiàn)智能化、高效率、高質(zhì)量、高性能的改造，以促進(jìn)我國機(jī)械加工行業(yè)的整體發(fā)展，為我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)奠定基礎(chǔ)。

作者:李杰 單位:秦皇島優(yōu)益重工科技有限公司

參考文獻(xiàn)：

[1]任敬衛(wèi).關(guān)于傳統(tǒng)機(jī)械加工機(jī)床機(jī)電一體化改造的探析[J].時代教育,2016,19(01):199.

[2]趙占軍.淺析傳統(tǒng)機(jī)械加工機(jī)床機(jī)電一體化改造[J].通訊世界,2015,03(03):230-231.

篇6

論文摘要：機(jī)電一體化是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果。此簡述機(jī)電一體化技術(shù)的基本情況和發(fā)展背景，綜述國內(nèi)外機(jī)電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀，分析機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢。

現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，極大地推動了不同學(xué)科的交叉與滲透，工程領(lǐng)域的技術(shù)改造與革命。在機(jī)械工程領(lǐng)域，由于微電子技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展及其向機(jī)械工業(yè)的滲透所形成的機(jī)電一體化，使機(jī)械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、功能與構(gòu)成、生產(chǎn)方式及管理體系發(fā)生了巨大變化，使工業(yè)生產(chǎn)由“機(jī)械電氣化”邁入以“機(jī)電一體化”為特征的發(fā)展階段。

1機(jī)電一體化概述

機(jī)電一體化是指在機(jī)構(gòu)的主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進(jìn)電子技術(shù)，將機(jī)械裝置與電子化設(shè)計及軟件結(jié)合起來所構(gòu)成的系統(tǒng)的總稱。

機(jī)電一體化發(fā)展至今已經(jīng)成為一門有著自身體系的新型學(xué)科，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，還將被賦予新的內(nèi)容。但其基本特征可概括為：機(jī)電一體化是從系統(tǒng)的觀點出發(fā)，綜合運用機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、自動控制技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、傳感測控技術(shù)及電力電子技術(shù)，根據(jù)系統(tǒng)功能目標(biāo)要求，合理配置與布局各功能單元，在多功能、高質(zhì)量、高可靠性、低能耗的意義上實現(xiàn)特定功能價值，并使整個系統(tǒng)最優(yōu)化的系統(tǒng)工程技術(shù)。由此而產(chǎn)生的功能系統(tǒng)，則成為一個機(jī)電一體化系統(tǒng)或機(jī)電一體化產(chǎn)品。因此，“機(jī)電一體化”涵蓋“技術(shù)”和“產(chǎn)品”兩個方面。機(jī)電一體化技術(shù)是基于上述群體技術(shù)有機(jī)融合的一種綜合技術(shù)，而不是機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)及其它新技術(shù)的簡單組合、拼湊。這是機(jī)電一體化與機(jī)械加電氣所形成的機(jī)械電氣化在概念上的根本區(qū)別。機(jī)械工程技術(shù)由純技術(shù)發(fā)展到機(jī)械電氣化，仍屬傳統(tǒng)機(jī)械，其主要功能依然是代替和放大的體系。但是，發(fā)展到機(jī)電一體化后，其中的微電子裝置除可取代某些機(jī)械部件的原有功能外，還被賦予許多新的功能，如自動檢測、自動處理信息、自動顯示記錄、自動調(diào)節(jié)與控制、自動診斷與保護(hù)等。也就是說，機(jī)電一體化產(chǎn)品不僅是人的手與肢體的延伸，還是人的感官與頭腦的延伸，智能化特征是機(jī)電一體化與機(jī)械電氣化在功能上的本質(zhì)區(qū)別。

2 機(jī)電一體化的發(fā)展?fàn)顩r

機(jī)電一體化的發(fā)展大體可以分為三個階段：（1）20世紀(jì)60年代以前為第一階段，這一階段稱為初級階段。在這一時期，人們自覺不自覺地利用電子技術(shù)的初步成果來完善機(jī)械產(chǎn)品的性能。特別是在第二次世界大戰(zhàn)期間，戰(zhàn)爭刺激了機(jī)械產(chǎn)品與電子技術(shù)的結(jié)合，這些機(jī)電結(jié)合的軍用技術(shù)，戰(zhàn)后轉(zhuǎn)為民用，對戰(zhàn)后經(jīng)濟(jì)的恢復(fù)起到了積極的作用。那時，研制和開發(fā)從總體上看還處于自發(fā)狀態(tài)。由于當(dāng)時電子技術(shù)的發(fā)展尚未達(dá)到一定水平，機(jī)械技術(shù)與電子技術(shù)的結(jié)合還不可能廣泛和深入發(fā)展，已經(jīng)開發(fā)的產(chǎn)品也無法大量推廣。（2）20世紀(jì)70-80年代為第二階段，可稱為蓬勃發(fā)展階段。這一時期，計算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展，為機(jī)電一體化的發(fā)展奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路和微型計算機(jī)的出現(xiàn)，為機(jī)電一體化的發(fā)展提供了充分的物質(zhì)基礎(chǔ)。這個時期的特點是：mechatronics一詞首先在日本被普遍接受，大約到20世紀(jì)80年代末期在世界范圍內(nèi)得到比較廣泛的承認(rèn)；機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品得到了極大發(fā)展；各國均開始對機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品給予很大的關(guān)注和支持。（3）20世紀(jì)90年代后期，開始了機(jī)電一體化技術(shù)向智能化方向邁進(jìn)的新階段，機(jī)電一體化進(jìn)入深入發(fā)展時期。一方面，光學(xué)、通信技術(shù)等進(jìn)入機(jī)電一體化，微細(xì)加工技術(shù)也在機(jī)電一體化中嶄露頭腳，出現(xiàn)了光機(jī)電一體化和微機(jī)電一體化等新分支。

我國是從20世紀(jì)80年代初才開始進(jìn)行這方面的研究和應(yīng)用。國務(wù)院成立了機(jī)電一體化領(lǐng)導(dǎo)小組，并將該技術(shù)列入“863計劃”中。在制定“九五”規(guī)劃和2010年發(fā)展綱要時充分考慮了國際上關(guān)于機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展動向和由此可能帶來的影響。許多大專院校、研究機(jī)構(gòu)及一些大中型企業(yè)對這一技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用做了大量的工作，取得了一定成果。但與日本等先進(jìn)國家相比，仍有相當(dāng)差距。

3 機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢

機(jī)電一體化是集機(jī)械、電子、光學(xué)、控制、計算機(jī)、信息等多學(xué)科的交叉綜合，它的發(fā)展和進(jìn)步依賴并促進(jìn)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展。機(jī)電一體化的主要發(fā)展方向大致有以下幾個方面：

3．1 智能化

智能化是21世紀(jì)機(jī)電一體化技術(shù)的一個重要發(fā)展方向。人工智能在機(jī)電一體化的研究中日益得到重視，機(jī)器人與數(shù)控機(jī)床的智能化就是重要應(yīng)用之一。這里所說的“智能化”是對機(jī)器行為的描述，是在控制理論的基礎(chǔ)上，吸收人工智能、運籌學(xué)、計算機(jī)科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、心理學(xué)、生理學(xué)和混沌動力學(xué)等新思想、新方法，使它具有判斷推理、邏輯思維及自主決策等能力，以求得到更高的控制目標(biāo)。誠然，使機(jī)電一體化產(chǎn)品具有與人完全相同的智能，是不可能的，也是不必要的。但是，高性能、高速度的微處理器使機(jī)電一體化產(chǎn)品賦有低級智能或者人的部分智能，則是完全可能而且必要的。 轉(zhuǎn)貼于

3．2 模塊化

模塊化是一項重要而艱巨的工程。由于機(jī)電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多，研制和開發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口、電氣接口、動力接口和環(huán)境接口等的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元是一項十分復(fù)雜但又非常重要的事情。如研制集減速、智能調(diào)速、電機(jī)于一體的動力單元，具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的控制單元，以及各種能完成典型操作的機(jī)械裝置等。有了這些標(biāo)準(zhǔn)單元就可迅速開發(fā)出新產(chǎn)品，同時也可以擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。為了達(dá)到以上目的，還需要制定各項標(biāo)準(zhǔn)，以便于各部件、單元的匹配。

3．3 網(wǎng)絡(luò)化

由于網(wǎng)絡(luò)的普及，基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾，而遠(yuǎn)程控制的終端設(shè)備本身就是機(jī)電一體化產(chǎn)品?，F(xiàn)場總線和局域網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用使家用電器網(wǎng)絡(luò)化已成大勢，利用家庭網(wǎng)絡(luò)(home net)將各種家用電器連接成以計算機(jī)為中心的計算機(jī)集成家電系統(tǒng)(computer integrated appliance system，CIAS)，能使人們呆在家里就可分享各種高技術(shù)帶來的便利與快樂。因此，機(jī)電一體化產(chǎn)品無疑將朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。

3．4 微型化

微型化興起于20世紀(jì)80年代末，指的是機(jī)電一體化向微型機(jī)器和微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢。國外稱其為微電子機(jī)械系統(tǒng)（MEMS），泛指幾何尺寸不超過1cm3的機(jī)電一體化產(chǎn)品，并向微米、納米級發(fā)展。微機(jī)電一體化產(chǎn)品體積小，耗能少，運動靈活，在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有無可比擬的優(yōu)勢。微機(jī)電一體化發(fā)展的瓶頸在于微機(jī)械技術(shù)。微機(jī)電一體化產(chǎn)品的加工采用精細(xì)加工技術(shù)，即超精密技術(shù)，它包括光刻技術(shù)和蝕刻技術(shù)兩類。

3．5 環(huán)?；?/p>

工業(yè)的發(fā)達(dá)給人們生活帶來巨大變化。一方面，物質(zhì)豐富，生活舒適；另一方面，資源減少，生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重污染。于是，人們呼吁保護(hù)環(huán)境資源，回歸自然。綠色產(chǎn)品概念在這種呼聲下應(yīng)運而生，綠色化是時代的趨勢。綠色產(chǎn)品在其設(shè)計、制造、使用和銷毀的生命過程中，符合特定的環(huán)境保護(hù)和人類健康的要求，對生態(tài)環(huán)境無害或危害極少，資源利用率極高。設(shè)計綠色的機(jī)電一體化產(chǎn)品，具有遠(yuǎn)大的發(fā)展前景。機(jī)電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指，使用時不污染生態(tài)環(huán)境，報廢后能回收利用。

3．6 系統(tǒng)化

未來的機(jī)電一體化更加注重產(chǎn)品與人的關(guān)系，機(jī)電一體化的人格化有兩層含義：一層是如何賦予機(jī)電一體化產(chǎn)品人的智能、情感、人性等等，顯得越來越重要，特別是對家用機(jī)器人，其高層境界就是人機(jī)一體化；另一層是模仿生物機(jī)理，研制出各種機(jī)電一體化產(chǎn)品。事實上，許多機(jī)電一體化產(chǎn)品都是受動物的啟發(fā)而研制出來的。

綜上所述，機(jī)電一體化的出現(xiàn)不是孤立的，它是許多科學(xué)技術(shù)發(fā)展的結(jié)晶，是社會生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求和產(chǎn)物。當(dāng)然，與機(jī)電一體化相關(guān)的技術(shù)還有很多，并且隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種技術(shù)相互融合的趨勢將越來越明顯，機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展前景也將越來越光明。

參考文獻(xiàn)

篇7

論文摘要：機(jī)電一體化是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果，本文簡述了機(jī)電一體化技術(shù)的基本應(yīng)用，并對機(jī)電一體化專業(yè)就業(yè)前景及就業(yè)方向進(jìn)行了分析。

0 引言

作為全國發(fā)展較為落后的省份，到貴州主政不到一年的省委書記、省長趙克志指出，工業(yè)強省戰(zhàn)略是貴州更好更快發(fā)展的必然選擇，因此，“十二五”時期貴州將重點實施工業(yè)強省戰(zhàn)略和城鎮(zhèn)化帶動戰(zhàn)略。在這樣的時代背景下，作為職業(yè)院校的一名教師，深感機(jī)電一體化專業(yè)又迎來了發(fā)展的春天。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，極大地推動了不同學(xué)科的交叉與滲透，導(dǎo)致了工程領(lǐng)域的技術(shù)革命與改造。在機(jī)械工程領(lǐng)域，由于微電子技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展及其向機(jī)械工業(yè)的滲透所形成的機(jī)電一體化，使機(jī)械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品機(jī)構(gòu)、功能與構(gòu)成、生產(chǎn)方式及管理體系發(fā)生了巨大變化，使工業(yè)生產(chǎn)由“機(jī)械電氣化”邁入了“機(jī)電一體化”為特征的發(fā)展階段。但機(jī)電一體化專業(yè)就業(yè)前景如何，機(jī)電一體化專業(yè)就業(yè)方向有哪些？這些問題成了很多家長和同學(xué)們想要了解的問題。

1 機(jī)電一體化技術(shù)的基本應(yīng)用

機(jī)電一體化是指在機(jī)構(gòu)的主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進(jìn)電子技術(shù)，將機(jī)械裝置與電子化設(shè)計及軟件結(jié)合起來所構(gòu)成的系統(tǒng)的總稱。其基本特征可概括為：機(jī)電一體化是從系統(tǒng)的觀點出發(fā)，綜合運用機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、自動控制技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、傳感測控技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)、信息變換技術(shù)以及軟件編程技術(shù)等群體技術(shù)，根據(jù)系統(tǒng)功能目標(biāo)和優(yōu)化組織目標(biāo)，合理配置與布局各功能單元，在多功能、高質(zhì)量、高可靠性、低能耗的意義上實現(xiàn)特定功能價值，并使整個系統(tǒng)最優(yōu)化的系統(tǒng)工程技術(shù)。由此而產(chǎn)生的功能系統(tǒng)，則成為一個機(jī)電一體化系統(tǒng)或機(jī)電一體化產(chǎn)品。

1.1 在現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)中的應(yīng)用

傳統(tǒng)機(jī)械制造業(yè)是建立在規(guī)模經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)上，靠企業(yè)規(guī)模、生產(chǎn)批量、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和重復(fù)性來獲得競爭優(yōu)勢的，它強調(diào)資源的有效利用，以低成本獲得高質(zhì)量和高效率，其生產(chǎn)盈利是靠機(jī)器取代人力，靠復(fù)雜的專業(yè)加工取代人的技能來獲取的。先進(jìn)的機(jī)械制造業(yè)是以信息為主導(dǎo)，采用先進(jìn)生產(chǎn)模式、先進(jìn)制造系統(tǒng)、先進(jìn)制造技術(shù)和先進(jìn)組織管理形式的全新的機(jī)械制造業(yè)，其特征是全球化、網(wǎng)絡(luò)化、虛擬化、智能化以及環(huán)保協(xié)調(diào)的綠色制造?，F(xiàn)代制造業(yè)集成了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，充分利用電子計算機(jī)技術(shù)，使制造技術(shù)提高到新的高度。近年來，制造工程領(lǐng)域的新技術(shù)相繼誕生，如計算機(jī)數(shù)字控制、現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)、柔性制造技術(shù)、敏捷制造、虛擬制造、并行工程等。

1.2 在飲料行業(yè)中的應(yīng)用

機(jī)電一體化技術(shù)是當(dāng)今發(fā)展最快、應(yīng)用前景最為廣泛的技術(shù)之一。機(jī)電一體化技術(shù)在食品、飲料包裝機(jī)械的開發(fā)、設(shè)計和制造過程中的應(yīng)用。不僅使單機(jī)的自動化程度大大提高，而且使整條包裝生產(chǎn)線的自動化控制水平、生產(chǎn)能力得到很大提高，使其競爭能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過傳統(tǒng)的機(jī)械控制的同類設(shè)備?？梢源蟠蟾纳剖称凤嬃习b生產(chǎn)設(shè)備產(chǎn)品的質(zhì)量，提高其國內(nèi)、國際競爭能力。

1.3 在鋼鐵企業(yè)中的應(yīng)用

在鋼鐵企業(yè)中，機(jī)電一體化系統(tǒng)是以微處理機(jī)為核心，把微機(jī)、工控機(jī)、數(shù)據(jù)通訊、顯示裝置、儀表等技術(shù)有機(jī)的結(jié)合起來，采用組裝合并方式，為實現(xiàn)工程大系統(tǒng)的綜合一體化創(chuàng)造有力條件，增強系統(tǒng)控制精度、質(zhì)量和可靠性。

2 機(jī)電一體化專業(yè)就業(yè)前景

有關(guān)研究報告顯示“機(jī)電一體化”一詞最早是日本提出的，在上世紀(jì)80年代初，日本名古屋大學(xué)最早設(shè)置了“機(jī)電一體化”專業(yè)。我國是從20世紀(jì)80年代初才開始在這方面研究和應(yīng)用。國務(wù)院成立了機(jī)電一體化領(lǐng)導(dǎo)小組并將該技術(shù)列入“863計劃”中。機(jī)電一體化專業(yè)是精密機(jī)械——電子技術(shù)(含電力電子)——計算機(jī)技術(shù)等多門學(xué)科交叉融合的產(chǎn)物，屬高新技術(shù)，也是當(dāng)前發(fā)展最快的技術(shù)之一，它是先進(jìn)制造技術(shù)的主要組成部分。它的發(fā)展推動了當(dāng)前制造技術(shù)的迅速更新?lián)Q代，是產(chǎn)品向高、精、快迅速邁進(jìn)，使勞動生產(chǎn)率迅速提高。由于我國逐漸成為世界制造業(yè)基地加上傳統(tǒng)企業(yè)面臨大規(guī)模的技術(shù)改造與設(shè)備更新，國內(nèi)急需大量先進(jìn)制造技術(shù)專業(yè)人才。而“十二五”時期貴州將重點實施工業(yè)強省戰(zhàn)略，因此我校機(jī)電一體化專業(yè)的畢業(yè)生可以立足貴州，放眼全國，就業(yè)前景很好，而且往屆畢業(yè)生普遍反應(yīng)待遇較好。畢業(yè)生主要在各行政、企業(yè)、事業(yè)單位從事機(jī)械、電氣工程、常用電器的維修、安裝與調(diào)試以及技術(shù)管理等工作。具體就業(yè)方向有：

2.1 機(jī)電一體化專業(yè)

從事機(jī)電一體化液體灌裝生產(chǎn)線及商品包裝自動化機(jī)械運行、維護(hù)、管理、技術(shù)改造等工作的機(jī)電一體化高等技術(shù)應(yīng)用性專門人才?？稍诖笮推【?、飲料、食品及商品包裝生產(chǎn)企業(yè)從事現(xiàn)代化自動機(jī)與生產(chǎn)線的維護(hù)和管理工作，也可在相關(guān)的自動機(jī)與生產(chǎn)線的生產(chǎn)廠家或設(shè)計部門、營銷單位從事技術(shù)工作。

2.2 機(jī)電一體化專業(yè)（計算機(jī)輔助設(shè)計與制造方向）

從事機(jī)電產(chǎn)品的計算機(jī)輔助設(shè)計（CAD）與計算機(jī)輔助制造（CAM），并熟練使用和維修數(shù)控加工設(shè)備的機(jī)電一體化高等技術(shù)應(yīng)用性專門人才。

可在模具設(shè)計及制造、機(jī)械加工、塑料、五金、電子產(chǎn)品、計算機(jī)生產(chǎn)等企業(yè)從事數(shù)控機(jī)床的加工工藝設(shè)計編程，數(shù)控機(jī)床的調(diào)試、維護(hù)及加工操作，從事生產(chǎn)和技術(shù)管理工作，也可以從事國內(nèi)外數(shù)控設(shè)備的營銷工作。

2.3 機(jī)電一體化專業(yè)(模具CAD/CAM方向）

從事利用計算機(jī)技術(shù)和數(shù)控加工技術(shù)對模具進(jìn)行設(shè)計和制造等工作的機(jī)電一體化高等技術(shù)應(yīng)用性專門人才。

可在模具、機(jī)械、五金、塑料、家電等生產(chǎn)企業(yè)從事模具計算機(jī)輔助設(shè)計與制造等方面的技術(shù)工作，也可在企事業(yè)單位從事與本專業(yè)有關(guān)的經(jīng)營、管理工作。

2.4 機(jī)電一體化專業(yè)（機(jī)電CAD技術(shù)方向）

在機(jī)電一體化產(chǎn)品、設(shè)備的設(shè)計、制造、維修、管理、技術(shù)改造與服務(wù)過程中專門從事用電腦繪圖設(shè)計、信息處理和資料管理的高等技術(shù)應(yīng)用性專門人才。

可在機(jī)械設(shè)計、制造與裝備行業(yè)、模具制造業(yè)，輕工、家用電器、電子制造業(yè)從事設(shè)計、制造、技術(shù)改造、產(chǎn)品營銷、設(shè)備管理與維護(hù)等工作。

市場調(diào)研發(fā)現(xiàn)機(jī)電一體化專業(yè)是一個寬口徑專業(yè)，適應(yīng)范圍很廣。我校該專業(yè)學(xué)生在校期間除學(xué)習(xí)各種機(jī)械、電工電子、計算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、檢測傳感等理論知識外，還將參加各種技能培訓(xùn)和國家職業(yè)資格證書考試，如維修電工，PLC程序設(shè)計師，CAD制圖員等國家級職業(yè)技能鑒定考試，學(xué)生必須考取相應(yīng)的技能證書后才能取得畢業(yè)證，充分體現(xiàn)重視技能培養(yǎng)的特點。歷屆學(xué)生畢業(yè)后主要面向珠江三角洲各企業(yè)、公司，從事加工制造業(yè)，家電生產(chǎn)和售后服務(wù)，數(shù)控加工機(jī)床設(shè)備使用維護(hù)，物業(yè)自動化管理系統(tǒng)，機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)、改造、技術(shù)支持，以及機(jī)電設(shè)備的安裝、調(diào)試、維護(hù)、銷售、經(jīng)營管理等等。

參考文獻(xiàn)：

[1]李建勇.機(jī)電一體化技術(shù)[M].北京.科學(xué)出版社.2004.

[2]高鐘毓.機(jī)電控制工程[M].北京.清華大學(xué)出版社.2002.

篇8

機(jī)電一體化是在以機(jī)械、電子技術(shù)和計算機(jī)科學(xué)為主的多門學(xué)科相互滲透、相互結(jié)合過程中逐漸形成和發(fā)展起來的一門新興邊緣技術(shù)學(xué)科，而機(jī)電一體化產(chǎn)品是在機(jī)械產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，采用微電子技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)生產(chǎn)出來的新一代產(chǎn)品。機(jī)電一體化技術(shù)同時也是工程領(lǐng)域不同種類技術(shù)的綜合及集合，它是建立在機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、計算機(jī)和信息處理技術(shù)、自動控制技術(shù)、電力電子技術(shù)、伺服驅(qū)動技術(shù)以及系統(tǒng)總體技術(shù)基礎(chǔ)之上的一種高新技術(shù)。與傳統(tǒng)的機(jī)電產(chǎn)品相比，機(jī)電一體化產(chǎn)品具有下述優(yōu)越性。

（一）使用安全性和可靠性提高。機(jī)電一體化產(chǎn)品一般都具有自動監(jiān)視、報警、自動診斷、自動保護(hù)等功能。在工作過程中，遇到過載、過壓、過流、短路等電力故障時，能自動采取保護(hù)措施，避免和減少人身和設(shè)備事故，顯著提高設(shè)備的使用安全性。

（二）生產(chǎn)能力和工作質(zhì)量提高。機(jī)電一體化產(chǎn)品大都具有信息自動處理和自動控制功能，其控制和檢測的靈敏度、精度以及范圍都有很大程度的提高，通過自動控制系統(tǒng)可精確地保證機(jī)械的執(zhí)行機(jī)構(gòu)按照設(shè)計的要求完成預(yù)定的動作，使之不受機(jī)械操作者主觀因素的影響，從而實現(xiàn)最佳操作，保證最佳的工作質(zhì)量和產(chǎn)品的合格率。同時，由于機(jī)電一體化產(chǎn)品實現(xiàn)了工作的自動化，使得生產(chǎn)能力大大提高。例如，數(shù)控機(jī)床對工件的加工穩(wěn)定性大大提高，生產(chǎn)效率比普通機(jī)床提高5～6倍。

（三）使用性能改善。機(jī)電一體化產(chǎn)品普遍采用程序控制和數(shù)字顯示，操作按鈕和手柄數(shù)量顯著減少，使得操作大大簡化并且方便、簡單。機(jī)電一體化產(chǎn)品的工作過程根據(jù)預(yù)設(shè)的程序逐步由電子控制系統(tǒng)指揮實現(xiàn)，系統(tǒng)可重復(fù)實現(xiàn)全部動作。高級的機(jī)電一體化產(chǎn)品可通過被控對象的數(shù)學(xué)模型以及外界參數(shù)的變化隨機(jī)自尋最佳工作程序，實現(xiàn)自動最優(yōu)化操作。

（四）具有復(fù)合功能并且適用面廣。機(jī)電一體化產(chǎn)品跳出了機(jī)電產(chǎn)品的單技術(shù)和單功能限制，具有復(fù)合技術(shù)和復(fù)合功能，使產(chǎn)品的功能水平和自動化程度大大提高。機(jī)電一體化產(chǎn)品一般具有自動化控制、自動補償、自動校驗、自動調(diào)節(jié)、自動保護(hù)和智能化等多種功能，能應(yīng)用于不同的場合和不同領(lǐng)域，滿足用戶需求的應(yīng)變能力較強。例如，電子式空氣斷路器具有保護(hù)特性可調(diào)、選擇性脫扣、正常通過電流與脫扣時電流的測量、顯示和故障自動診斷等功能，使其應(yīng)用范圍大為擴(kuò)大。

（五）調(diào)整和維護(hù)方便。機(jī)電一體化產(chǎn)品在安裝調(diào)試時，可通過改變控制程序來實現(xiàn)工作方式的改變，以適應(yīng)不同用戶對象的需要以及現(xiàn)場參數(shù)變化的需要。這些控制程序可通過多種手段輸入到機(jī)電一體化產(chǎn)品的控制系統(tǒng)中，而不需要改變產(chǎn)品中的任何部件或零件。對于具有存儲功能的機(jī)電一體化產(chǎn)品，可以事先存入若干套不同的執(zhí)行程序，然后根據(jù)不同的工作對象，只需給定一個代碼信號輸入，即可按指定的預(yù)定程序進(jìn)行自動工作。機(jī)電一體化產(chǎn)品的自動化檢驗和自動監(jiān)視功能可對工作過程中出現(xiàn)的故障自動采取措施，使工作恢復(fù)正常。

機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品的應(yīng)用范圍非常廣泛，涉及到工業(yè)生產(chǎn)過程的所有領(lǐng)域，因此，機(jī)電一體化產(chǎn)品的種類很多，而且還在不斷地增加。按照機(jī)電一體化產(chǎn)品的功能，可以將其分成下述幾類。

①數(shù)控機(jī)械類。主要產(chǎn)品包括數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人、發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)以及全自動洗衣機(jī)等。這類產(chǎn)品的特點是執(zhí)行機(jī)構(gòu)為機(jī)械裝置。

②電子設(shè)備類。主要產(chǎn)品包括電火花加工機(jī)床、線切割機(jī)、超聲波加工機(jī)以及激光測量儀等。這類產(chǎn)品的特點是執(zhí)行機(jī)構(gòu)為電子裝置。

③機(jī)電結(jié)合類。主要產(chǎn)品包括自動探傷機(jī)、形狀自動識別裝置、CT掃描診斷機(jī)以及自動售貨機(jī)等。這類產(chǎn)品的特點是執(zhí)行機(jī)構(gòu)為電子裝置和機(jī)械裝置的有機(jī)結(jié)合。

④電液伺服類。主要產(chǎn)品為機(jī)電液一體化的伺服裝置，如電子伺服萬能材料試驗機(jī)。這類產(chǎn)品的特點是執(zhí)行機(jī)構(gòu)為液壓驅(qū)動的機(jī)械裝置，控制機(jī)構(gòu)是接受電信號的液壓伺服閥。

⑤信息控制類。主要產(chǎn)品包括傳真機(jī)、磁盤存儲器、磁帶錄像機(jī)、錄音機(jī)、復(fù)印機(jī)等。這類產(chǎn)品的主要特點是執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動作由所接收的信息類信號來控制。除此之外，機(jī)電一體化產(chǎn)品還可根據(jù)機(jī)電技術(shù)的結(jié)合程度分為功能附加型、功能替代型和機(jī)電融合型三類。

二、機(jī)電一體化產(chǎn)品的構(gòu)成及特點

機(jī)電一體化產(chǎn)品的功能是通過其內(nèi)部各組成部分功能的協(xié)調(diào)和綜合來共同實現(xiàn)的。從其結(jié)構(gòu)來看，機(jī)電一體化產(chǎn)品具有自動化、智能化和多功能的特性，而實現(xiàn)這種多功能一般需要機(jī)電一體化產(chǎn)品具備五種內(nèi)部功能，即主功能、動力功能、檢測功能、控制功能和執(zhí)行功能，而實現(xiàn)這些功能的各個組成部分及其技術(shù)就構(gòu)成了機(jī)電一體化產(chǎn)品的總體或系統(tǒng)。

（一）機(jī)械系統(tǒng)。機(jī)電一體化產(chǎn)品的機(jī)械系統(tǒng)包括機(jī)身、框架、機(jī)械傳動和聯(lián)接等機(jī)械部分。這部分是實現(xiàn)產(chǎn)品功能的基礎(chǔ)，因此對機(jī)械結(jié)構(gòu)提出了更高的要求，需在結(jié)構(gòu)、材料、工藝加工及幾何尺寸等方面滿足機(jī)電一體化產(chǎn)品高效、多功能、可靠、節(jié)能和小型輕量等要求。

（二）動力系統(tǒng)。動力系統(tǒng)為機(jī)電一體化產(chǎn)品提供能量和動力功能，去驅(qū)動執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作以完成預(yù)定的主功能。動力系統(tǒng)包括電、液、氣等動力源。機(jī)電一體化產(chǎn)品以電能利用為主，包括電源、電動機(jī)及驅(qū)動電路等。

（三）傳感與檢測系統(tǒng)。傳感器的作用是將機(jī)電一體化產(chǎn)品在運行過程中所需要的自身和外界環(huán)境的各種參數(shù)轉(zhuǎn)換成可以測定的物理量，同時利用檢測系統(tǒng)的功能對這些物理量進(jìn)行測定，為機(jī)電一體化產(chǎn)品提供運行控制所需的各種信息。傳感與檢測系統(tǒng)的功能一般由測量儀器或儀表來實現(xiàn)，對其要求是體積小、便于安裝與聯(lián)接、檢測精度高、抗干擾等。

（四）信息處理及控制系統(tǒng)。根據(jù)機(jī)電一體化產(chǎn)品的功能和性能要求，信息處理及控制系統(tǒng)接收傳感與檢測系統(tǒng)反饋的信息，并對其進(jìn)行相應(yīng)的處理、運算和決策，以對產(chǎn)品的運行施以按照要求的控制，實現(xiàn)控制功能。機(jī)電一體化產(chǎn)品中，信息處理及控制系統(tǒng)主要是由計算機(jī)的軟件和硬件以及相應(yīng)的接口所組成。

（五）執(zhí)行機(jī)構(gòu)。執(zhí)行機(jī)構(gòu)在控制信息的作用下完成要求的動作，實現(xiàn)產(chǎn)品的主功能。機(jī)電一體化產(chǎn)品的執(zhí)行機(jī)構(gòu)一般是運動部件，常采用機(jī)械、電液、氣動等機(jī)構(gòu)。執(zhí)行機(jī)構(gòu)因機(jī)電一體化產(chǎn)品的種類和作業(yè)對象不同而有較大的差異。執(zhí)行機(jī)構(gòu)是實現(xiàn)產(chǎn)品目的功能的直接執(zhí)行者，其性能好壞決定著整個產(chǎn)品的性能，因而是機(jī)電一體化產(chǎn)品中最重要的組成部分。機(jī)電一體化產(chǎn)品的五個組成部分在工作時相互協(xié)調(diào)，共同完成所規(guī)定的目的功能。在結(jié)構(gòu)上，各組成部分通過各種接口及其相應(yīng)的軟件有機(jī)地結(jié)合在一起，構(gòu)成一個內(nèi)部匹配合理、外部效能最佳的完整產(chǎn)品。

篇9

論文摘 要: 概括說明機(jī)械電子控制產(chǎn)業(yè)發(fā)展的情況,重點介紹計算機(jī)技術(shù)在機(jī)械電子控制產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域以及工業(yè)生產(chǎn)制造和人們?nèi)粘Ｉ钪械膹V泛應(yīng)用。

0 引言

現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展極大地推動了機(jī)械工業(yè)領(lǐng)域的變革,同時給相關(guān)生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)帶來了巨大的影響,提高了生產(chǎn)水平和技術(shù)。隨著各種技術(shù)之間相融合的發(fā)展,以計算機(jī)電子技術(shù)、機(jī)械技術(shù)為核心的機(jī)電控制領(lǐng)域?qū)⒔o工業(yè)及科研等領(lǐng)域帶來更多的實際應(yīng)用。

1 計算機(jī)技術(shù)與機(jī)電控制技術(shù)的發(fā)展概況

1.1 計算機(jī)控制理論的形成與技術(shù)的發(fā)展

忽略數(shù)字信號的量化效應(yīng),可以將計算機(jī)控制系統(tǒng)看成采樣控制系統(tǒng),在這一系統(tǒng)中,將其中連續(xù)的環(huán)節(jié)離散化,則整個系統(tǒng)又可看成由不同的離散系統(tǒng)構(gòu)成。計算機(jī)控制理論的發(fā)展主要是將采樣理論、差分方程、變換理論、狀態(tài)空間理論和系統(tǒng)辨識自適應(yīng)控制等理論綜合應(yīng)用到控制技術(shù)中,使計算機(jī)控制系統(tǒng)有了初步發(fā)展。對于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、時變的非線性系統(tǒng),控制系統(tǒng)則融入了魯棒控制、模糊控制、預(yù)測控制等多種新型理論,逐步形成了工業(yè)過程控制系統(tǒng)的一個新方向。

自世界第一臺電子計算機(jī)問世后,計算機(jī)首先被用來自動檢測化工生產(chǎn)過程的過程參量并進(jìn)行相關(guān)的數(shù)據(jù)處理,同時也研究了計算機(jī)的開環(huán)控制。到二十世紀(jì)六十年代,出現(xiàn)了用于過程控制的計算機(jī),實現(xiàn)了直接數(shù)字控制。后經(jīng)集中式計算機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)展到現(xiàn)在的以微處理器為核心的分層式控制系統(tǒng)控制,通過計算機(jī)對生產(chǎn)過程進(jìn)行集中監(jiān)視、操作和管理控制等。伴隨著計算機(jī)處理器等技術(shù)的發(fā)展,計算機(jī)控制技術(shù)也隨之發(fā)生相應(yīng)的變革,最終應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)中并對其產(chǎn)生巨大影響。

1.2 機(jī)械和電子控制技術(shù)的發(fā)展和現(xiàn)狀

在生產(chǎn)、科研等諸多領(lǐng)域里,有大量的物理量需要按某種變化規(guī)律進(jìn)行控制。在二十世紀(jì)三十年代之前,工業(yè)生產(chǎn)多處于手工操作的狀態(tài)。最初采用基地式儀表控制壓力溫度等在一恒定范圍內(nèi),初步有了對工業(yè)生產(chǎn)的機(jī)械控制實踐。隨著電子技術(shù)的迅速發(fā)展和計算機(jī)控制系統(tǒng)的出現(xiàn),直接實現(xiàn)了工業(yè)生產(chǎn)中各參量和過程的數(shù)字控制。計算機(jī)的微型化使控制技術(shù)更加智能化,同時將機(jī)械、電子、計算機(jī)技術(shù)和控制技術(shù)有機(jī)結(jié)合的機(jī)電一體化技術(shù)也得到迅猛發(fā)展,且越來越被廣泛的應(yīng)用到各生產(chǎn)領(lǐng)域。目前主要形成并應(yīng)用的機(jī)電控制技術(shù)主要有PID控制,PID是經(jīng)典控制理論的代表,它吸收了智能控制思想并利用計算機(jī)的優(yōu)勢,形成了自適應(yīng)PID和非線性PID等更利于控制的變種PID控制器。另外還有模糊控制(FLC)、變結(jié)構(gòu)控制等,均隨著計算機(jī)領(lǐng)域的發(fā)展在不斷地拓寬。

2 機(jī)電一體化的發(fā)展及在工業(yè)上的廣泛應(yīng)用

2.1 機(jī)電一體化的簡介和生產(chǎn)應(yīng)用

機(jī)電一體化是指在機(jī)構(gòu)的主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進(jìn)電子技術(shù),將機(jī)械裝置與電子化設(shè)計及計算機(jī)軟件系統(tǒng)集合起來所構(gòu)成的系統(tǒng)總稱,綜合運用機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、電力電子技術(shù)等對各生產(chǎn)領(lǐng)域的控制過程進(jìn)行監(jiān)督操作。它主要應(yīng)用領(lǐng)域有數(shù)控機(jī)床,通過相應(yīng)的數(shù)控技術(shù),在工業(yè)操作上結(jié)構(gòu)、功能、操作精度上都有明顯的提高。采用多CPU和多主線的體系結(jié)構(gòu),豐富了數(shù)控功能,也提高了生產(chǎn)效率。

柔性制造系統(tǒng)的應(yīng)用是計算機(jī)技術(shù)和制造系統(tǒng)在機(jī)電控制工業(yè)的應(yīng)用,是計算機(jī)化的制造系統(tǒng)。它主要由計算機(jī)、數(shù)控機(jī)床、自動化倉庫等組成。在工業(yè)上,它可以隨機(jī)地、按量地按照裝配部門的要求,生產(chǎn)其能力范圍內(nèi)的任何工件,更適用于多品種,小批量等的離散零件的批量生產(chǎn)。

交流傳動技術(shù)的發(fā)展也是隨著電子技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展在工業(yè)上有了重要的應(yīng)用,尤其是在鋼鐵工業(yè)中,使復(fù)雜的矢量控制技術(shù)得以實現(xiàn),無論是大容量電機(jī)還是小容量電機(jī)現(xiàn)均可使同步電機(jī)或者異步電機(jī)實現(xiàn)可逆滑調(diào)速。也使交流傳動系統(tǒng)在軋鋼生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用。

可編程控制器(PLC)是集計算機(jī)技術(shù)和自動控制化技術(shù)于一體的新型控制系統(tǒng)。這一系統(tǒng)解決了工業(yè)控制系統(tǒng)中大量開關(guān)控制的問題,逐漸取代了耗能多、故障率高的繼電器控制系統(tǒng)。隨著PLC技術(shù)的進(jìn)步,其應(yīng)用領(lǐng)域更是不斷擴(kuò)大,可采集存儲數(shù)據(jù),還可對控制系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控。PLC能編制各種各樣的控制算法程序,完成閉環(huán)控制。這種過程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場合有非常廣泛的應(yīng)用。此外,隨著工廠網(wǎng)絡(luò)自動化的發(fā)展,PLC可實現(xiàn)通信及聯(lián)網(wǎng)功能,更有助于工業(yè)生產(chǎn)的控制過程的監(jiān)控。如今,PLC技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于冶金、石油、化工、建材、機(jī)械制造、電力、汽車、輕工、環(huán)保以及文化娛樂等各行各業(yè)。

2.2 計算機(jī)在機(jī)械和電子控制產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用實例

計算機(jī)技術(shù)和機(jī)械電子控制技術(shù)一體化的有機(jī)結(jié)合,不斷使相關(guān)的新技術(shù)應(yīng)用到更多的領(lǐng)域中去,這些應(yīng)用到的領(lǐng)域已經(jīng)不再局限于工業(yè)的生產(chǎn),更多技術(shù)是切身關(guān)系到我們?nèi)粘５墓ぷ骱蜕?。下面舉幾個具體實例來介紹計算機(jī)技術(shù)和機(jī)電控制相結(jié)合的實際應(yīng)用。

PLC實現(xiàn)了機(jī)械手移動工件的控制過程。隨著世界經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的發(fā)展,人類活動的范圍不斷擴(kuò)大,機(jī)器人的應(yīng)用正迅速向社會生產(chǎn)和生活的各個領(lǐng)域擴(kuò)展,并從制造領(lǐng)域轉(zhuǎn)向非制造領(lǐng)域,各種各樣的機(jī)器人產(chǎn)品隨之出現(xiàn)。隨著機(jī)器人的生產(chǎn)和大量應(yīng)用,很多領(lǐng)域,許多單一、重復(fù)的機(jī)械工作由機(jī)器人(也稱機(jī)械手)來完成。工業(yè)機(jī)器人是一種能進(jìn)行自動控制的、可重復(fù)編程的、多功能的、多自由度的、多用途的操作機(jī),廣泛采用工業(yè)機(jī)器人,不僅可提高產(chǎn)品的質(zhì)量與產(chǎn)量,而且對保障人身安全,改善 勞動環(huán)境,減輕勞動強度,提高勞動生產(chǎn)率,節(jié)約原材料消耗以及降低生產(chǎn)成本有重要意義。與計算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合應(yīng)用的工業(yè)機(jī)器人的廣泛使用正在日益改變著人類的生產(chǎn)和生活方式。

農(nóng)業(yè)方面,機(jī)械作業(yè)過程中駕駛室內(nèi)的儀表盤正迅速由電子監(jiān)視儀表取代并逐步由單一參數(shù)顯示方式向智能化信息顯示終端過渡,以此來改善人機(jī)交互界面。這種智能化顯示終端又被稱為虛擬化儀器顯示終端(Virtual Display Terminal),它代表了當(dāng)代儀器與控制裝置發(fā)展的主流方向。它可通過屏幕任意選擇顯示機(jī)組中不同部分的終端信息,在屏幕上按操作者的需求,調(diào)用數(shù)據(jù)庫信息,顯示數(shù)據(jù)、圖形、語音等多媒體信息。另外,還可以將數(shù)據(jù)信息動態(tài)存入類似信用卡尺寸大小的高密度智能化數(shù)據(jù)存儲卡,將農(nóng)業(yè)作業(yè)過程的數(shù)據(jù)信息通過智能卡帶回辦公室,由計算機(jī)應(yīng)用高級軟件進(jìn)行處理。也可以將管理者的決策和操作指令通過智能卡傳送到拖拉機(jī)上的智能控制終端,實現(xiàn)自動控制農(nóng)機(jī)的操作。

PLC在自動售貨機(jī)中的應(yīng)用。自動售貨機(jī)通過顧客選擇商品開關(guān),投入的硬幣值由PLC驅(qū)動數(shù)碼管顯示,經(jīng)過光傳感器識別,通過判斷,進(jìn)行下一步操作,經(jīng)過PLC的系統(tǒng)控制和信號輸出完成售賣過程。計算機(jī)技術(shù)和機(jī)電自動控制在自動售貨機(jī)中的這項應(yīng)用極大方便了人們的生活,也使PLC的應(yīng)用更加廣泛。

交通信號燈系統(tǒng)也是微機(jī)軟件應(yīng)用到電子控制系統(tǒng)中的典型實例。通過主要應(yīng)用PLC技術(shù)控制十字路口的信號燈動作。準(zhǔn)確無誤的完成信號燈的變燈動作來控制時間,這項應(yīng)用更是極大方便了人們?nèi)粘Ｉ罟ぷ鞯某鲂小?/p>

電腦橫機(jī)中計算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用給機(jī)械編織行業(yè)帶來了巨大的變革。現(xiàn)在的電腦橫機(jī)是一種涉及到計算機(jī)、機(jī)械、電子、控制等諸多領(lǐng)域的復(fù)雜系統(tǒng)。電腦橫機(jī)的編織是一個極其復(fù)雜的過程,最初的橫機(jī)是手動橫機(jī),只能勝任比較簡單的編織過程。隨著計算機(jī)技術(shù)應(yīng)用到電腦橫機(jī)中,通過電腦的自動控制,設(shè)計人員可對編織花型進(jìn)行數(shù)字化設(shè)計,通過計算機(jī)數(shù)字直接控制機(jī)械的退圈、墊沙、脫圈、彎沙等相應(yīng)的機(jī)械編織動作,由計算機(jī)指令控制系統(tǒng)完成整個設(shè)計的編織,極大地提高了工業(yè)生產(chǎn)效率。

與機(jī)電一體化相關(guān)的技術(shù)還有很多,并且隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,各種技術(shù)相互融合的趨勢將越來越明顯,以機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)的有機(jī)結(jié)合為主體的機(jī)電一體化技術(shù)是機(jī)械工業(yè)發(fā)展的必然趨勢。

3 總結(jié)

在機(jī)械生產(chǎn)領(lǐng)域,電子技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的融入發(fā)展,機(jī)電一體化的形成是機(jī)械工業(yè)中的重要變革。通過不斷發(fā)展的計算機(jī)技術(shù),使機(jī)電一體化相關(guān)的技術(shù)在諸多領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn):

[1]張東寶,工程機(jī)械與控制技術(shù)[M].筑路機(jī)械與施工機(jī)械化,2007.

[2]馬增強等,數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研究,微計算機(jī)信息,1998.

[3]王立新,淺談數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢[J].赤峰學(xué)院學(xué)報,2007.

[4]楊明等,機(jī)電一體化的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢,農(nóng)機(jī)化研究,2006.

篇10

【論文摘 要】機(jī)械電子工程是機(jī)械、電子、計算機(jī)和自動控制等技術(shù)有機(jī)結(jié)合的一門復(fù)合技術(shù),常被稱為機(jī)電一體化技術(shù),它代表著機(jī)械工程技術(shù)革命的前沿方向。其發(fā)展基礎(chǔ)是要有

1.創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的內(nèi)涵和要求

所謂創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式,是指在新的教育思想和新的教育理論指導(dǎo)下,以培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的全面發(fā)展復(fù)合型人才為基本取向的教育教學(xué)內(nèi)容和方法體系的總稱。按照人才培養(yǎng)模式的內(nèi)涵,創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式在培養(yǎng)目標(biāo)、專業(yè)設(shè)置、課程體系、教學(xué)方法等方面有其特有的要求。

1.1培養(yǎng)目標(biāo)要求

培養(yǎng)基礎(chǔ)扎實、知識面寬、能力強、素質(zhì)高的高級專門人才,重點突出培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。

1.2專業(yè)設(shè)置要求

按照“厚基礎(chǔ)、寬專業(yè)”的要求,厚實公共基礎(chǔ)、專業(yè)基礎(chǔ)、人文社會科學(xué)基礎(chǔ),設(shè)置大學(xué)科、寬口徑的專業(yè),從根本上改變傳統(tǒng)的專業(yè)面過窄的局面。

1.3課程體系要求

按照“拓寬基礎(chǔ)、淡化專業(yè)、增強實踐”的要求,辯證地處理好基礎(chǔ)課、專業(yè)課、實踐教學(xué)的關(guān)系,重視學(xué)生實踐能力和研究能力的提高。與此同時,要增開跨學(xué)科、跨專業(yè)的課程,拓寬學(xué)生知識面,開闊學(xué)生視野,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維,提高創(chuàng)新能力。

1.4教學(xué)方法要求

著力體現(xiàn)教學(xué)方法的創(chuàng)新,確立學(xué)生在教學(xué)活動中的主體地位,充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和創(chuàng)造性,發(fā)展學(xué)生的個性。

2.機(jī)械電子工程創(chuàng)新教育的現(xiàn)狀分析

首先,從學(xué)生的角度看,參加創(chuàng)新活動常常出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象,剛開始參與時一哄而上,人數(shù)眾多,且熱情高漲,但往往善始者繁,克終者寡,五分鐘熱血的情況屢見不鮮。也有很多機(jī)電類學(xué)生從事課外科技活動粗枝大葉的多,小打小鬧的多,起點較低。大多數(shù)學(xué)生參加課外科技活動僅是靠短時間的突擊來完成,追求短、平、快,缺少明確的學(xué)習(xí)目的和端正態(tài)度,達(dá)不到知識的積累和實踐 經(jīng)驗總結(jié)的目的。這顯示了我國創(chuàng)新教育的差距。創(chuàng)新理念遠(yuǎn)未能得到有效的貫徹,學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)的目標(biāo)和動力,說明高校在創(chuàng)新理念的貫徹與培養(yǎng)上還是欠缺力度,做得還是不夠。

其次,從參與創(chuàng)新活動的學(xué)生所具備的基礎(chǔ)知識與實踐能力上看,當(dāng)前機(jī)械電子工程專業(yè)的學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)有下降的趨勢,主要體現(xiàn)在以下方面:一是設(shè)計與繪圖能力不足。學(xué)生基礎(chǔ)理論學(xué)習(xí)盲目,導(dǎo)致基本功底不扎實,同時對傳統(tǒng)機(jī)械方面的知識有排斥心理,一味地崇尚電子、控制、軟件等所謂的流行專業(yè);二是新技術(shù)、新手段、新方法應(yīng)用不夠。學(xué)生往往只知道那些教科書或老師講授過經(jīng)典的設(shè)計方法與案例,相關(guān)領(lǐng)域新的思想與理念很淡薄;三是學(xué)生動手能力較弱,實驗?zāi)芰^差。

還有,教師和學(xué)生是創(chuàng)新教育的兩個主體,而教育體制是創(chuàng)新教育的基礎(chǔ)。近些年老師壓力陡增,大都面臨著科研、教學(xué)雙重任務(wù),面對教學(xué)評估、項目經(jīng)費任務(wù)等已經(jīng)焦頭爛額,而指導(dǎo)學(xué)生的工作量評價較低,這導(dǎo)致指導(dǎo)學(xué)生在一定程度上成為了老師的負(fù)擔(dān);對學(xué)生而言,舊有的教學(xué)模式,重書本重理論,輕實踐輕動手,導(dǎo)致學(xué)生在專業(yè)學(xué)習(xí)上浮躁,基本功和實踐能力差;面臨越來越大的競爭和就業(yè)的壓力,也顯得無所適從。一個良好的體制環(huán)境是創(chuàng)新教育朝著健康方向發(fā)展的土壤。

3.機(jī)械電子工程人才培養(yǎng)模式的改革與創(chuàng)新

近年來,通過廣泛調(diào)研就業(yè)崗位群工作范圍和技術(shù)領(lǐng)域,分析人才知識、能力和素質(zhì)結(jié)構(gòu),以社會人才市場現(xiàn)實與未來發(fā)展對人才的有效需求為導(dǎo)向、以職業(yè)崗位(群)能力需求為依據(jù),從而確定畢業(yè)生綜合技術(shù)應(yīng)用能力結(jié)構(gòu)和應(yīng)有的知識、能力、素質(zhì)結(jié)構(gòu),形成了“四層兩段一貫穿”的課程結(jié)構(gòu)體系,構(gòu)建了“相互平行、融合交叉的理論和實踐教學(xué)體系”,創(chuàng)建了“核心技術(shù)一體化”的教學(xué)模式。

(1)“四層兩段一貫穿”的課程結(jié)構(gòu)機(jī)械電子學(xué)科是基于機(jī)械、電子、計算機(jī)技術(shù)發(fā)展起來的新學(xué)科,所以加強理論體系和教學(xué)體系的研究具有重大的現(xiàn)實意義。課程結(jié)構(gòu)體系分為基礎(chǔ)教學(xué)、專業(yè)教學(xué)、專長教學(xué)、畢業(yè)設(shè)計與專業(yè)實習(xí)四個層面;基礎(chǔ)學(xué)習(xí)和主體學(xué)習(xí)兩個階段。在整個三年教學(xué)時問內(nèi),專業(yè)技能實踐培訓(xùn)模塊貫穿始終。以機(jī)電一體化專業(yè)為例,“四層兩段一貫穿”的課程結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)學(xué)習(xí)階段為第一、二兩個學(xué)期,學(xué)生除進(jìn)行公共課學(xué)習(xí)之外,主要學(xué)習(xí)專業(yè)基礎(chǔ)理論課程。專長學(xué)習(xí)是專業(yè)能力培養(yǎng)的深化,學(xué)生將學(xué)習(xí)到該專業(yè)中最新、最具特色的專業(yè)知識和技能。專業(yè)學(xué)習(xí)和專長學(xué)習(xí)中,學(xué)生將利用相關(guān)的實訓(xùn)設(shè)備進(jìn)行專門化技能實訓(xùn)模塊的培訓(xùn),這些模塊包含了機(jī)電一體化領(lǐng)域內(nèi)的最新應(yīng)用技術(shù),大量采用“實例”和“真實環(huán)境”方式培訓(xùn)。學(xué)生動手、動腦相結(jié)合,專業(yè)能力培養(yǎng)和素質(zhì)培養(yǎng)相結(jié)合,獨立思考、獨立探索能力培養(yǎng)同集體協(xié)作、共同交流能力培養(yǎng)相結(jié)合。

(2)相互平行、融合交叉的理論和實踐教學(xué)體系開展課外制作活動是培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新精神和實踐能力的最佳實踐活動之一,特別是對機(jī)電專業(yè)學(xué)生來說,是開展專業(yè)知識綜合應(yīng)用 能力訓(xùn)練的最佳平臺。"。將課程進(jìn)行有機(jī)整合,形成了上下貫通的理論和實踐教學(xué)體系,兩個教學(xué)體系相互平行,融合交叉,把技術(shù)的綜合應(yīng)用能力、實踐能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)作為交叉點和教學(xué)重點。相互平行,是指兩套體系的教學(xué)計劃相互平行,課程流程相互平行;相互融合,是指課程知識內(nèi)容與技術(shù)、技能培養(yǎng)相互融合,理論和實踐教學(xué)場所相互融合;相互交叉,是指兩套體系的功能相互交叉,知識、技術(shù)和技能培養(yǎng)的落腳點相互交叉。

(3)“核心技術(shù)一體化”教學(xué)模式“是以技術(shù)應(yīng)用能力培養(yǎng)為中心,以核心技術(shù)綜合應(yīng)用能力培養(yǎng)為重點,將理論與實驗、實訓(xùn)相結(jié)合,以課堂與實驗(實訓(xùn))室、實習(xí)車間、工廠車間四點為交叉網(wǎng)絡(luò)的一體化教學(xué)模式。在本專業(yè)的課程體系中,嘗試構(gòu)建“可編程控制技術(shù)”、“驅(qū)動技術(shù)”、“傳感技術(shù)”等核心技術(shù)。為了突出對學(xué)生在這些反映工業(yè)自動化技術(shù)最具代表性和先進(jìn)性的技術(shù)綜合應(yīng)用能力培養(yǎng),我們構(gòu)建了針對這些核心技術(shù)的一體化教學(xué)模式。理論教學(xué)與學(xué)生上機(jī)編程、調(diào)試相結(jié)合,動腦與動手相結(jié)合,使學(xué)生能夠較完整地掌握PLC的基本原理、程序編制、程序操作和故障診斷技術(shù)。該課程設(shè)置使學(xué)生既掌握了PLC基本知識和程序操作,同時在相關(guān)專業(yè)課中又涉及到PLC在不同場合的應(yīng)用,而在相關(guān)實訓(xùn)模塊課中學(xué)生將PLC技術(shù)綜合應(yīng)用到各種不同的生產(chǎn)環(huán)境中去。在每個實訓(xùn)室都有一種主要技術(shù)單元,同時,還有其它技術(shù)單元出現(xiàn),賓主相擁,多次重復(fù),但角度不同,強調(diào)的應(yīng)用領(lǐng)域和水平不同。

4.結(jié)語

機(jī)電一體化技術(shù)是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展所急需的優(yōu)勢學(xué)科方向。要緊緊抓住人才需求變化的大趨勢,準(zhǔn)確定位,嚴(yán)謹(jǐn)制定人才培養(yǎng)計劃,使教學(xué)緊跟機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展變化的趨勢,為培養(yǎng)出符合機(jī)電一體化技術(shù)崗位實際需要的、高素質(zhì)、強能力的合格人才而不懈努力。

【參考文獻(xiàn)】

[1]周剛毅,李國平.加強校企合作探索機(jī)電模具人才的創(chuàng)新培養(yǎng)模式[J].理工高教研究,2007,26(3):105.

[2]邱自學(xué),姚興田,王君澤.機(jī)械電子工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式及其課程群建設(shè)[J].機(jī)電工程,2005,22(12):60.